Dioda Persimpangan

Ada beberapa minyak mentah bersejarah, tetapi yang dapat digunakan adalah beberapa minyak mentah bersejarah, tetapi penyearah semikonduktor yang dapat digunakan sebelum bahan dengan kemurnian tinggi tersedia. Ferdinand Braun menemukan penyearah kontak titik berbasis timbal sulfida, PbS pada tahun 1874. Penyearah oksida tembaga digunakan sebagai penyearah daya pada tahun 1924. Penurunan tegangan maju adalah 0,2 V. Kurva karakteristik linier mungkin adalah mengapa Cu₂ O digunakan sebagai penyearah untuk skala AC pada multimeter berbasis D'Arsonval. Dioda ini juga fotosensitif.

Penyearah selenium oksida digunakan sebelum penyearah dioda daya modern tersedia. Ini dan Cu₂ Penyearah O adalah perangkat polikristalin. Sel fotolistrik pernah dibuat dari Selenium.

Sebelum Semikonduktor

Sebelum era semikonduktor modern, aplikasi dioda awal adalah detektor frekuensi radio , yang memulihkan audio dari sinyal radio. The "semikonduktor" adalah bagian polikristalin dari mineral galena, timbal sulfida, PbS. Kawat logam runcing yang dikenal sebagai kumis kucing dibawa dalam kontak dengan tempat pada kristal dalam mineral polikristalin. (Gambar di bawah) Operator bekerja keras untuk menemukan titik “sensitif” pada galena dengan menggerakkan kumis kucing. Agaknya, ada bintik-bintik tipe P dan N yang didistribusikan secara acak ke seluruh kristal karena variabilitas pengotor yang tidak terkontrol. Lebih jarang mineral besi pirit, emas bodoh, digunakan, seperti juga mineral karborundum, silikon karbida, SiC, detektor lain, bagian dari A Agaknya ada bintik tipe P dan N yang didistribusikan secara acak ke seluruh kristal karena variabilitas yang tidak terkendali kotoran. Lebih jarang mineral besi pirit, emas bodoh, digunakan, seperti mineral karborundum, silikon karbida, SiC, detektor lain, bagian dari radio lubang perlindungan , terdiri dari ujung pensil tajam yang diikat ke peniti yang bengkok, menyentuh pisau silet sekali pakai bermata biru berkarat. Ini semua diperlukan untuk mencari tempat yang sensitif, mudah hilang karena getaran.

Detektor kristal

Mengganti mineral dengan semikonduktor N-doped (Gambar di bawah (a) ) membuat seluruh permukaan sensitif sehingga pencarian tempat sensitif tidak lagi diperlukan. Perangkat ini disempurnakan oleh G.W.Pickard pada tahun 1906. Kontak logam runcing menghasilkan wilayah tipe-P lokal di dalam semikonduktor. Titik logam dipasang pada tempatnya, dan seluruh dioda kontak titik dikemas dalam tubuh silinder untuk stabilitas mekanik dan listrik. (Gambar di bawah(d) ) Perhatikan bahwa batang katoda pada skema sesuai dengan batang pada paket fisik.

Dioda kontak titik silikon memberikan kontribusi penting untuk radar dalam Perang Dunia II, mendeteksi sinyal gema frekuensi radio giga-hertz di penerima radar. Konsep yang harus dijelaskan adalah bahwa dioda titik-kontak mendahului dioda sambungan dan semikonduktor modern beberapa dekade. Bahkan sampai hari ini, dioda kontak-titik adalah alat praktis untuk mendeteksi frekuensi gelombang mikro karena kapasitansinya yang rendah. Dioda kontak titik Germanium sekali lagi tersedia daripada sekarang, lebih disukai untuk tegangan maju 0,2 V yang lebih rendah dalam beberapa aplikasi seperti radio kristal bertenaga sendiri. Dioda kontak titik, meskipun sensitif terhadap bandwidth yang lebar, memiliki kemampuan arus yang rendah dibandingkan dengan dioda sambungan.

Dioda Modern

Penampang dioda silikon:(a) dioda kontak titik, (b) dioda sambungan, (c) simbol skema, (d) paket dioda sinyal kecil.

Kebanyakan dioda saat ini adalah dioda sambungan silikon. Penampang pada Gambar di atas (b) terlihat sedikit lebih kompleks daripada persimpangan PN sederhana; meskipun, itu masih persimpangan PN. Mulai dari sambungan katoda, N ⁺ menunjukkan wilayah ini sangat didoping, tidak ada hubungannya dengan polaritas. Ini mengurangi resistansi seri dioda. N ^- wilayah didoping ringan seperti yang ditunjukkan oleh (-). Doping ringan menghasilkan dioda dengan tegangan tembus balik yang lebih tinggi, penting untuk dioda penyearah daya tegangan tinggi. Dioda tegangan rendah, bahkan penyearah daya tegangan rendah, akan memiliki kerugian maju yang lebih rendah dengan doping yang lebih berat. Tingkat doping terberat menghasilkan dioda zener yang dirancang untuk tegangan tembus balik yang rendah. Namun, doping berat meningkatkan arus bocor terbalik. P ⁺ wilayah pada kontak anoda adalah semikonduktor tipe-P yang sangat didoping, strategi kontak yang baik. Dioda sambungan sinyal kecil yang dienkapsulasi kaca mampu mengalirkan arus 10 hingga 100 mA. Dioda penyearah daya yang dienkapsulasi plastik atau keramik menangani arus hingga 1000 ampere.

TINJAUAN:

• Dioda kontak titik memiliki karakteristik frekuensi tinggi yang luar biasa, dapat digunakan dengan baik pada frekuensi gelombang mikro.
• Dioda sambungan memiliki berbagai ukuran dari dioda sinyal kecil hingga penyearah daya yang mampu mencapai 1000 ampere.
• Tingkat doping di dekat persimpangan menentukan tegangan tembus terbalik. Doping ringan menghasilkan dioda tegangan tinggi. Doping berat menghasilkan tegangan tembus yang lebih rendah dan meningkatkan arus bocor balik. Dioda zener memiliki tegangan tembus yang lebih rendah karena doping yang berat.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja PN Junctions